Способ подготовки угольных пластов Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при подготовке к выемке и отработке сближенных пластов угля преимущественно в слабых неустойчивых породах

Одним из основных факторов, влияющих на техническую и экономическую эффективность добычи угля, является возможность подде|(ржания горных выработок в эксплуатационном состоянии. Известно, что в сложных горно-геологических условиях, т.е. на больших глубинах разработки и при наличии слабых неустойчивых пород, проблема поддержания выработок в эксплуатационном состоянии является наиболее сложной. В этих условиях поддержание выработок только с помощью различных видов крепи и усиление параметров этой крепи (повышение несущей способности и податливости) в большинстве случаев не достигает цели, поэтому выработки необходимо ремонтировать, затрачивая на это значительныесилы и средства.

Известно, что в указанных условиях хорошо оправдали себя средства и способы подготовки и разработки угольных пластов, в т.ч. и сближенных, основанные на разгрузке массива пород от повышенного торного давления, и расположение выработок в разгруженных зонах.

В известных способах рассмотрены . вопросы расположения полевых выработок под выработанным пространством предварительно или впоследствии отрабатываемых лав и обосновываются расстояния, на которые следует относить ,расположение полевых выpaбotoк от границы целиков в сторону выработанного пространства.

Недостатком известных способов подготовки и разработки пластов угля является то, что, во-первых, здесь рассматриваются вопросы охраны полевых выработок, которые можно располагать на любых рекомендуемых расстояниях от разрабатываемого пласта. В то же время при разработке свиты пластов расстояние между пластами заранее заданы условиями их взаиморасположения. Во-вторых, расположение полевых выработок обусловлено только расстоянием от выработки до надрабатывающего пласта, вне зависимости от геологических условий разработки. В-третьих, данные решения предлагаются для

выработок, проводимых и поддерживаемых в относительно прочных породах.

Согласно известному способу при интенсивно пучащих вмещающих породах ... магистральные штреки ... необходимо проводить полевыми в почве пласта на расстоянии 7-15 м от пласта и разгружать их от горного давления ,.., например, отработкой над ними лавы.

Недостатком указанного способа является то, что здесь дано фиксированное расстояние от магистральных выра боток до пласта угля, пО которому необходимо проводить разгрузочные очистные выработки, т.е. магистральные выработки рекомендуется проводить полевыми. Однако это положение целесообразно при наличии в породах междупластья сравнительно прочного слоя, по которому проводится выработка. В слабых породах, прочность которых соизмерима или меньше прочности угля, проведение выработок полевыми в,слабых породах не имеет смысла.

Целью изобретения является повышение устойчивости магистральных выработок при отработке свиты сближенных пластов преимущественно в слабых неустойчивых породах.

Цель достигается тем, что первоначально отрабатывают разгрузочную лаву на верхнем пласте, а затем две разгрузочньге лавы на нижнем -пласте, при этом лавы на нижнем пласте располагают по бокам (в плане) относительно лавы верхнего пласта и между ними оставляют целик, ширину которого принимают равной длине лавы верхнего пласта, уменьшенной на удвоенную ширину магистральной .выработки, смежные выемочные выработки лав нижнего пласта располагают под выемочными выработками лавы верхнего пласта, а магистральные выработки по нижнему пласту проводят вслед за подвиганием лав под кромкой выработанного пространства лавы верхнего пласта и вприсечку к выемочным выработкам смежных лав нижнего пласта со стороны их выработанного пространства.

Предлагаемый способ характеризуется следующими новыми признаками: первоначальная отработка трех разгрузочных лав; сначала одной по верхнему пласту, а затем двух лав на нижнем пласте; расположение разгрузочных лав в нижнем пласте по бокам (в плане) относительно лавы верхнего пласта и оставление между лавами нижнег пласта целика, ширина которого равна длине лавы верхнего пласта, умень шенной на удвоенную ширину магистрал ной выработки; расположение взаимно близлежащих выемочных выработок лав нижнего пласта под выемочными выработками лавы верхнего пласта; проведение магистральных выработок вслед за подвиганием лав нижнего пласту под кромкой выработанного пространст ва лавы верхнего пласта и вприсечку к выемочным выработкам лав нижнего пласта со стороны- выработанного пространства. На чертеже изображена схема подготовки угольных пластов по предлага емому способу. На схеме приняты связующие обозначения : верхний 1, нижний пласть 2 разгрузочная лава 3 верхнего пласта разгрузочные лавы А нижнего пЛаста, целик 5 между разгрузочными лавами нижнего пласта, выемочные выработки 6 (сборный и бортовой штреки или рткаточный и вентиляционный-штреки) разгрузочной лавы верхнего пласта, взаимно близлежащие вЫемочные выработки 7 разгрузочных лав нижнего пла ста, магистральные выработки 8 (например, откаточный и конвейерный магистральные штреки). Способ осуществляется следующим о При отработке свиты сближенных угольных пластов, состоящей из верхнего 1 и нижнего Z пластов первоначально отрабатывают разгрузочную лаву 3 по верхнему пласту 1. Затем вслед за лавой 3 или после полной ее отработки одновременно или последовательно отрабатывают две разгрузочные лавы по нижнему пласту 2. При этом лавы k располагают таким образом, чтобы они оказались по бокам (в плане) лавы 3 верхнего пласта 1. Меж ду -лавами k оставляют целик 5, шири «у которого принимают равной длине лавы 3, уменьшенной на две ширины магистральных выработок 8, для дальнейшего расположения магистральных выработок 9 под кромкой выработанного пространства лавы 3. Подготовку разгрузочных лав 3 и 4 к выемке угля осуществляют выемочНыми выработками б и 7, при этом выемочные выработки 7 располагают под выемочными выработками 6 или вблизи их проекции на пласт 2 (не более ширины выработок 6 в сторону выработанного про странства).,После отработки разгрузочных лав 3 и 4 или их отхода от разрезной печи на расстояние, достаточное для затуханияИЛИ стабилизации смещений пород позади очистных забоев, начинают проведение магистральных выработок 8 вприсечку к погашаемом за очистными забэями лав 4 выемочным выработкам 7, при этом присечку осуществляют со стороны выработанного пространства лав. В этом случае магистральнь е выработки 8 окажутся под кромкой выработанного пространства (или, что то же самое, под кромко,й массива угля) разгрузочной лавы 3 верхнего пласта. Механизм, обеспечивающий пЬвь1шение устойчивости магистральных выработок при отработке свиты из двух угольных пластов, следующий: установлено, что в условиях отработки пластов угля со слабыми неустойчивыми вмещающими породами наиболее рациональным способом охраны выработок является их расположение в разгруженных зонах, которые образуются под выработанным пространством и на границе с ним. При этом отмечено, что в слабых, легко слеживающихся породах, наибольший эффект разгрузки наблюдается на границе выработанного пространства у кромки и под кромкой массива угля. Это объясняется зависанием, угля на кромке массива,что препятствует обрушенным породам в этом месте слеживаться, и образованием здесь пустот, играющих роль компенсационных полостей. Таким образом, проведение выработок вприсечку к выработанному пространству или под,кромкой выработанного пространства приводит к уменьшению смещений пород в этих выработках. Установлена относительная зависимость, характеризующая условия поддержания выработок в различных зонах. Если в выработках, пройденных и поддержива- емых.в условиях нетронутого очистными работами массива пород, принять смещения пород за единицу, то в.выработках проводимых по этому же-пласту вприсечку к выработанному пространству смещения пород уменьшаются в 1,5-2 раза, а в выработках проводимых и поддерживаемых под кроМкой вы

Изобретение относится 'к горному делу и позволяет повысить устойчивость магистральных выработок (МВ) при отработке свить» сближенных пластов преимущественно в слабых неустойчивых породах. По верхнему пласту : (П) 1 отрабатывают разгрузочную лаву . (РЛ) 3. Затем на нижнем П 2 отрабатывают две РЛ 4. При этом их располагают по обе стороны относительно РЛ верхнего П. МеждУ РЛ нижнего П формируют целик УГЛЯ. Ширину целика принимают равной длине РЛ верхнего П, уменьшенной на две ширины MB. После отработки РЛ верхнего и нижнего П вприс.ечку к выемочным выработкам 7 со стороны выработанного пространства проводят MB 8. 1 ил.г' (/)